Budowa napędów tunelowych
O ile w przywołanych na początku odrzutowcach energia potrzebna do tłoczenia powietrza pochodzi ze spalania paliwa, o tyle w napędach tunelowych wystarczy sięgnąć po bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC). Cały napęd zbudowany jest zatem z silniczka, umieszczonego w tunelu (czyli – mówiąc najprościej – rurze). Na osi silnika umieszcza się turbinę. Po uruchomieniu silnika energia elektryczna (zgodnie z zasadą zachowania energii – wszak „nic w przyrodzie nie ginie”) zamieniana jest na energię kinetyczną turbiny, a więc też powietrza, przepływającego przez tunel. Obracająca się turbina powoduje zatem zassanie powietrza z przedniej części tunelu i jego gwałtowne przepchnięcie poza turbinę. Należy przy tym zwrócić uwagę, że długość tunelu musi zostać odpowiednio skalkulowana – zbyt krótki sprawi, że powietrze „ucieknie” bez efektu odrzutu, natomiast zbyt długi wytłumi efekt. Nieprzypadkowo w napędach tunelowych wykorzystuje się właśnie silniki BLDC – osiągają one bowiem bardzo wysokie prędkości obrotowe i gwarantują wysoką wydajność. Sterowanie urządzeniami z tą formą napędu odbywa się dokładnie tak, jak w innych zastosowaniach silników bezszczotkowych, w takich konstrukcjach, jak np. w drony czy też modele RC. Konstruktorzy znajdą na rynku nawet gotowe sterowniki w postaci modułów, przestrajanych za pomocą standardowych w modelarstwie sygnałów PWM.
Zastosowanie napędów tunelowych
Napędy tunelowe – dzięki swojej prostocie i niskim koszcie – są wprost doskonałym rozwiązaniem dla amatorów robotyki i miłośników zdalnie sterowanych pojazdów. Tzw. EDF-y są używane jako napędy odrzutowe w modelach latających, ale także pływających (np. motorówkach). W ciągu ostatnich kilka lat sięgnęła po nie jednak także robotyka amatorska. Napędy tunelowe zyskały bowiem popularność jako sposób zwiększania przyczepności robotów wyścigowych do podłoża. EDF wytwarza pod podwoziem dość wysokie podciśnienie, które „przysysa” np. line followera do pokonywanego toru jazdy. Konstrukcja zyskuje większy nacisk opon na podłoże, co zwiększa siły tarcia i redukuje ryzyko poślizgu. Ciekawym efektem zastosowania napędów tunelowych jest fakt, że tak zbudowane roboty mogą wykonywać nawet przejazdy „do góry nogami”, a więc pod torem i to niemal z dowolną prędkością – jest to zadanie niewykonalne dla robotów pozbawionych napędu tunelowego.
Gotowe napędy tunelowe
W ofercie producentów części i akcesoriów dla robotyków można znaleźć gotowe zestawy napędów tunelowych. Niektóre turbiny sprzedawane są od razu w zestawie z dedykowanym silnikiem, inne natomiast trzeba samodzielnie złożyć, dokupując osobny silnik bezszczotkowy prądu stałego. Najważniejsze parametry turbiny do EDF to główne wymiary – czyli średnica i długość, ale ważna jest także kompatybilność z silnikami (należy zwrócić uwagę zwłaszcza na ich rozmiar oraz sposób mocowania). Dodatkowo w opisach zestawów podaje się ciąg przy danym napięciu (jeżeli turbina jest sprzedawana z fabrycznie zamontowanym silnikiem). Inna opcja to podanie ciągu możliwego do uzyskania przy zastosowaniu określonego rodzaju silnika w napędzie tunelowym. Wyliczana przez producentów wartość ciągu zależy od wymiarów turbiny, geometrii kanału, ale przede wszystkim od geometrii samej turbiny (łopat) i prędkości obrotowej silnika. Warto pamiętać, że największe napędy EDF mogą wymagać zasilania o wydajności nawet kilkudziesięciu amperów – trzeba więc dobrać właściwy pakiet akumulatorów oraz wydajny sterownik silnika.
